佛山2023年12月8日 /美通社/ -- 空調系統(tǒng)在軌道交通項目中投資只占1.35%，但運行能耗卻高達35%以上，是名副其實的"用電大戶"。2020年聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署與國際能源署聯(lián)合發(fā)布《制冷系統(tǒng)排放和政策綜合報告》顯示，通過對40余座典型車站現(xiàn)場測試，多數(shù)冷水機組COP為3.0~5.0，制冷機房系統(tǒng)全年平均運行能效比<3.5，空調系統(tǒng)全年能效比<2.5，軌交行業(yè)制冷系統(tǒng)綜合能效普遍偏低，這可能帶來未來40年4600億噸溫室氣體的排放。軌道交通行業(yè)空調系統(tǒng)節(jié)能減排已迫在眉睫。
為了提升空調系統(tǒng)能效，各地軌交集團積極推進新型節(jié)能設備和技術的應用。2020年10月，寧波市軌道交通集團召開寧波軌道交通智慧城軌新技術應用專題會，明確推進磁懸浮高效機房、軌道交通環(huán)控系統(tǒng)等方案試點應用，以降低暖通系統(tǒng)整體能耗。
在此背景下，美的樓宇科技為正在建設的寧波地鐵6號線一期工程提供了完善的風水聯(lián)動高效機房解決方案，項目中標金額達1.4億，助力寧波軌道交通低碳智慧運營。
風水聯(lián)動高效機房解決方案
全線站點綜合能效達6.0以上
寧波地鐵6號線一期工程是貫通寧波市區(qū)東西方向的核心線路，串聯(lián)城市新舊核心區(qū)、重要產(chǎn)業(yè)功能區(qū)、衛(wèi)星城鎮(zhèn)以及機場等重要交通樞紐，線路全長約39.6公里，均為地下線，共設車站24座，其中換乘站13座。
為實現(xiàn)全線站點高效運營，美的樓宇科技基于iBUILDING美的樓宇數(shù)字化平臺的底層能力，集成美的高效機房+智慧末端+智能環(huán)控節(jié)能控制系統(tǒng)，為其提供美的自研磁懸浮變頻離心機組、高效變頻水泵及水路組件、變流量冷卻塔、智慧風系統(tǒng)末端（組合式空調箱、風機盤管）、智能環(huán)控節(jié)能控制系統(tǒng)等軟硬件設備，以及系統(tǒng)深化設計、BIM建模裝配式施工在內的全生命周期系統(tǒng)解決方案。在打造高效機房的同時，實現(xiàn)智能化風水聯(lián)動，將使全線所有站點綜合能效達6.0以上。
那么，什么是"風水聯(lián)動"？傳統(tǒng)的空調控制技術，空調水閥控制和空調風量控制相互獨立，空調控制和冷水機房的控制相互獨立。而美的"風水聯(lián)動"節(jié)能控制技術依托美控智能環(huán)控設備監(jiān)控系統(tǒng)，對站點內的風系統(tǒng)和水系統(tǒng)進行聯(lián)動控制，消除了空調控制的孤島，可根據(jù)空調運行狀況預測負荷變化趨勢，并同步調節(jié)空調末端的風量、冷源系統(tǒng)的冷凍水流量及冷水機組的負荷，保證各區(qū)域的舒適性，同時降低系統(tǒng)的綜合能耗，減小系統(tǒng)的控制波動。
美的磁懸浮離心機等全變頻產(chǎn)品方案
全負荷適配地鐵需求
在空調機組的選配上，對于冷水機組、空調機組、水泵、風機等耗電量較高的設備，寧波地鐵6號線全部采用變頻高效產(chǎn)品，實行大小系統(tǒng)全變頻的方案，大大提升了設備效率，從而滿足機房整體能效指標。
美的鯤禹磁懸浮變頻離心式冷水機組
尤其是美的樓宇科技自主研發(fā)的鯤禹磁懸浮變頻離心式冷水機組，應用了航天氣動技術、磁懸浮軸承控制技術、微通道冷媒散熱變頻器技術、高效永磁同步電機技術等多項核心技術，具有無摩擦、無潤滑、壽命長、噪音低、能效高、維護少等性能優(yōu)勢，全系列達到國家一級能效標準，獲得國家節(jié)能認證及美國AHRI認證，全負荷適配寧波地鐵6號線的制冷需求，大幅降低運行能耗和運維成本。
美的EC變頻風機空調箱
除了高效主機，項目還采用了電機效率高、傳動效率高、結構效率高的永磁直驅冷卻塔，在標準工況下滿負荷工頻運轉，可節(jié)能約20%；在風系統(tǒng)設備優(yōu)化方面，用矩陣式消聲器取代片式消聲器，空調箱采用EC變頻風機取代離心風機，基于風機能耗測試結果，綜合節(jié)能約20%。
美的高效智能環(huán)控節(jié)能控制系統(tǒng)
主動尋優(yōu)保持高效運行狀態(tài)
在控制系統(tǒng)上，美的樓宇科技以美控強弱電一體柜與高精度傳感器的硬件為基礎，基于大數(shù)據(jù)分析的節(jié)能控制策略，提出軌道交通空調系統(tǒng)自適應節(jié)能控制技術，即系統(tǒng)自動根據(jù)室內外溫度、氣象站數(shù)據(jù)、客流量等參數(shù)，全面計算地下車站的實際空調負荷需求量，提前決策系統(tǒng)的開機時間、投入設備臺數(shù)、冷水機組預設溫度等參數(shù)，解決了軌道交通車站冷量供給與需求不匹配、控制過程滯后波動的問題。
美的高效智能環(huán)控節(jié)能控制系統(tǒng)采用主動尋優(yōu)模型，使全系統(tǒng)維持在高效運行狀態(tài)，達到節(jié)能的目的。在控制策略中加入的室內溫度設定值，可按人體舒適度區(qū)間進行調節(jié)，兼顧了節(jié)能需求和舒適度需求。經(jīng)過與常規(guī)運行邏輯進行對比測試，主動尋優(yōu)算法可以提供10-15%的節(jié)能貢獻。
寧波地鐵6號線iBUILGING智慧運營中心
在智能運維方面，項目采用美的iBUILDING智慧運營中心，以iBUILDING美的樓宇數(shù)字化平臺為底座，創(chuàng)造一個基于BIM模型的建筑空間與設備運維管理中樞，可提供三維可視無人值守機房管理功能，幫助管理人員更直觀、清晰地了解建筑信息、實時運行數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等相關信息，從而實現(xiàn)對建筑空間、設備資產(chǎn)的科學管理，提升運維效率。
寧波地鐵6號線云能效管理平臺
此外，項目設置美的云能效管理平臺，該平臺依托iBUILDING的數(shù)字化底層能力，首次將數(shù)字孿生技術應用于軌道交通環(huán)控系統(tǒng)，通過云端大數(shù)據(jù)接入，實時上傳運行數(shù)據(jù)，使用大數(shù)據(jù)挖掘算法實現(xiàn)AI在線系統(tǒng)診斷、能效評估等功能。
BIM建模裝配式施工
三維可視化提高施工效率
為保證現(xiàn)場的實際施工精度與水力計算結果保持一致，美的樓宇科技將車站的管道、設備及傳感器全都采用BIM建模，零部件按BIM模型進行高精度工廠預制，并拼裝成模塊運輸至現(xiàn)場安裝。
寧波地鐵6號線紅聯(lián)站優(yōu)化后BIM圖
采用BIM預制的安裝方式，施工現(xiàn)場只需要進行模塊的簡單連接，機房的實際安裝時間將減少30%以上，大大提升了安裝效率，縮短了工期。此外，采用這種安裝方式，不僅保證了管道及設備安裝的施工質量，也保證了系統(tǒng)運行的實際效果，在全國地鐵建設普遍工期緊張的情況下，BIM建模裝配式施工非常具有現(xiàn)實意義。
作為美的樓宇科技在華東區(qū)域又一條全線風水聯(lián)動高效機房的地鐵項目，寧波地鐵6號線應用美的軟硬件一體綜合解決方案，實現(xiàn)機房能效突破，為后期華東區(qū)域乃至全國軌道交通項目樹立了樣板，具有極高的可復制性和借鑒意義。
未來，美的樓宇科技將持續(xù)秉承"GREEN FOR ONE"雙碳戰(zhàn)略，不斷創(chuàng)新產(chǎn)品與技術，完善軌道交通智慧解決方案，攜手行業(yè)推動中國城市軌道交通綠色發(fā)展。
